Particle Flow Code modeling of the mechanical behavior of layered rock under uniaxial compression

In this paper, the different mechanical behaviors of layered rocks with different bedding angles during uniaxial compression tests are studied. Numerical simulation models of layered rock are validated based on laboratory tests, and uniaxial compression tests are conducted by using Particle Flow Code (PFC). Using these simulations, the uniaxial compressive strength, failure patterns, development of micro-cracks, and displacement of meso particles are analyzed. When the bedding angle is similar to the failure angle, the macro failure planes develop directly along the beddings, the bedding behavior dictates the behavior of the layered rock, reducing the compressive strength.

W pracy badano właściwości mechaniczne skał warstwowych zalegających pod różnym kątem uwarstwienia w warunkach ściskania jednoosiowego. Walidację modeli symulacyjnych skał warstwowych przeprowadzono w oparciu o wyniki badań laboratoryjnych, zaś testy ściskania jednoosiowego prowadzono z użyciem pakietu Particle Flow Code (PFC). W oparciu o badania symulacyjne, analizowano wytrzy-małość skał na ściskanie jednoosiowe, modele pękania, powstawanie mikropęknięć i przemieszczenia mezo- cząstek. W przypadku gdy kąt płaszczyzny uwarstwienia ma wartość przybliżoną do kąta pęknięcia, płaszczyzny pękania w skali makro pojawiają się wzdłuż spękań, a układ warstw skalnych determinuje ich wytrzymałość na ściskanie, powodując jej obniżenie.